プロキシやテンポラリなど編集作業時や圧縮時に生成される一時的な
ファイルの置き場所に専用の物理ストレージを用意する場合、
M.2(NVMe)とM.2(SATA)で作業時間に有意な差は出るものですか？

素人が趣味で編集するのでソースは2Kですし、複雑で凝ったエフェクトや
フィルタはあまり使いません。ただ、エンコード速度がはっきり変わるなら
価格や発熱等を差し引いてもNVMeもありかなと。
使うソフトはVEGASとTMPEGEncシリーズです。